Гальваномагнитный измерительный преобразователь мощности

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»)91 1 356

Союз Советсиин

Социвпистичесиик

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3а е>еНО 040680 (2! ) 2934634/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 070332. Бюллетень №9

Дата опубликования описания 070382 (51)М. Кл.

G 01 Й .21/08

5вудерстеенный кемнтет

СССР ае денем нзебретеннй н етнрытнй (53) УД К 621. 3 7. . 382 (088. 8) А.А.Мурадов, Б.К.Овезов, В.А.Полуянов и-С::-Отбухано

I: ! (72) Авторы изобретения (,, Физико-технический институт АН .Туркмен ой (:СР

I /

/ (71) Заявитель (54) .ГАЛЬВАНОМАГНИТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

МОГ!НОСТИ

1 (г . Изобретение относится к области измереггия электрической мощности при помощи измерений токов и напряжений и может быть использовано в автомаi тических .устройствах управления и контроля.

Известно устройство для измерения мощности, содержащее токочувствительные элементы с датчиками Холла, уп1Î равляющие электроды которых подключены к выходным обмоткам двух разделительных трансформаторов (!1.

Известен грльваномагнитный измерительный преобразователь мощности, содержащий первый выпрямитель, выход которого через резистор подклю.чен к входу датчика Холла, второй выпрямитель, вход которого подключен к первой и второй входным шинам, а выход — к обмотке возбуждения, выход датчика Холла подключен к выходным шинам i21.

Недостатком данного и известного изобретений является их низкая точность.

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в гальваноизмерительный преобразователь мощности, содержащий первый выпрямитель, выход которого через резистор подключен к входу датчика

Холла, второй выпрямитель, вход. которого подключен к первой и второй входным шинам, а выход — к обмотке возбуждения, выход датчика Холла подключен к выходным шинам, введены две дополнительные обмотки, расположенные на магнитопроводе и включенные встречно, одна иэ которых включена параллельно резистору, а другая подключена к входу датчика Холла, вход первого выпрямителя через разделительный трансформатор подключен к третьей и четвертой входным шинам.;Обмотка возбуждения выполнена в виде

40

3 9113 двух секций, включенных встречно последовательно, причем соотношение числа витков этих обмоток находится в пределах 1:3-1:10.

На фиг.1 представлена схема устройства, на фиг.2 и 3 — варианты схемы устройства при измерении активной и реактивной точности.

Устройство содержит первый выпрямитель 1, резистор 2, датчик 3 Холла, 10 второй выпрямитель 4, обмотку 5 возбуждения, первую дополнительную обмотку 6, вторую дополнительную обмотку 7, разделительный трансформатор 8.

Устройство работает следующим .об- 1$ разом.

При постоянной температуре датчика 3 Холла к дополнительным обмоткам 6 и 7 приложены одинаковые напряжения Иви tJ>. Эти напряжения приложе- 30 ны к входу датчика 3 Холла и резистору 2 соответственно. Напряжения 14 и tJp вызывают одинаковые токи в обмотках 6 и 7, которые создают равные по величине, но противоположные по 2$ направлению магнитные индукции В0 и

В . Поэтому на датчик 3 Холла не воздействует магнитное поле от обмоток

6и7.

При изменении температуры датчи0 ка 3 Холла выражения 00 и У . не равны друг другу по величине. В резуль" тате- этого возникает результирующая магнитная индукция АВ, равная разности В6 и Ву

3$

ИВ=В -Ву, причем знак результирующей индукции определяется увеличением или уменьшением температуры.

Эта результирующая индукция 0 В создает дополнительную холловскую

ЭДС, которая компенсирует температурную нестабильность нулевогЬ сигнала датчика Холла и температурную нестабильность его чувствительности.

Благодаря тому, что через датчик 3

Холла, обмотку 5 возбуждения источника магнитного поля и дополнитель- ные обмотки 6 и 7 протекают посто-. янные токи, значительно упрощается

$0 процесс настройки и .регулирования как при изготовлении измерителя полной мощности, так и при его эксплуатации.

Кроме того, магнитная проницаемость материала, из которого изготовлен магнитопровод обмотки 5 возбуждения, зависит от температуры. Для устранения погрешности измерении вызываемой зависимостью магнитнбй проннцаемостью от температуры, обмотка 5 возбуждения источника магнитного поля разделена на две секЦии, включенные встречно между собой.

При этом результирующая магнитная индукция, создаваемая этими секциями, определяется выражением:

В=(Х» W».ÐÍ)-(1„-WòÐ= Í), где 1» — ток в обмотке возбуждения ьт

Э

М» — число витков одной секции обмотки; п1 12 — число витков другой секции обмотки;

P — магнитная проницаемость магнитопровода, д Н . — приращение напряженности . магнитного поля, обусловлен.— ное нестабильностью температуры магнитопровода.

Так как нестабильность температуры приводит к абсолютному изменению магнитной проницаемости, то приращение напряженности магнитного поля также абсолютное и всегда изменяется синфазно с направлением намагничивающих сил соответствующих частей обмотки возбуждения. Таким образом, благодаря тому, что секции создают встречно направленные магнитные индукции, приращение лН за счет изменения температуры магнитопровода взаимно вычитаются, поэтому величина результирующей магнитной индукции не зависит от температуры. Соотношение числа витков двух секций обмотки возбуждения находится в пределе от

I 3 до 1;10. Оно выбирается исходя из требуемой величины индукции магнитного поля, тока возбуждения обмотки. Чем выше отношение числа витков секций обмотки, тем меньше цветного металла затрачивается в расчете на единицу магнитной индукции, создаваемой обмоткой возбуждения источника магнитного поля. Однако, чем меньше разность числа витков секций, тем меньше величина создаваемой магнитной индукции и тем сложнее регистрировать изменения выходного сигнала датчика Холла, поэтому наиболее оптимальное соотношение числа витков было определено расчетным путем и было подтверждено экспериментальными данными, Подобные меры устранения темпе-:р»турной погрешности могут осуществлять911356 второй входным шинам, а выход — к обмотке возбуждения, выход датчика .Холла подключен к выходным шинам, отличающийся тем, что, 5 с целью повышения точности,в него введены две дополнительные обмотки, расположенные на магнитопроводе и включенные встречно, одна из которых включена параллельно резистору, а другая подключена к входу датчика

Холла, вход первого выпрямителя через разделительный трансформатор подключен к третьей и четвертой входным шинам.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что обмотка возбуждения выполнена в виде двух секций, включенных встречно последовательно, причем соотношение числа

20 витков этих обмоток находится в пределах 1:3-1 10.

Формула изобретения

1. Гальваномагнитный измерительный 25 преобразователь мощности, содержащий первый выпрямитель, выход которого через резистор подключен к входу, датчика Холла, второй выпрямитель, вход которого подключен к первой и ЗО ея не только в измерительных преобразователях полной мощности, но также и в преобразователях активной, мощности.

Измерительные преобразователи активной и реактивной мощности можно получить из преобразователя полной мощности путем исключения из его схемы выпрямителей и соответствующем переключении питания датчика Холла и обмотки возбуждения источника магнитíîro поля.

Процессы, происходящие в преобразователях активной и реактивной мощности, аналогичны.

Гальваномагнитный и измерительный преобразователь, мощности может использоваться не только для измерения мощности в однофазных сетях., но и в трехфазных и многофазных сетях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

I. Авторское свидетельство СССР

У 737856, кл. Ii 01 R 21/08, 07.02.80.

2. Сунь Су-Фо. Измерение мощности посредством полупроводниковых приборов. M-Л., Госэнергоиздат., 1958, с. 10 рис. 1-5.

9)!356

Составитель Т.Краснова

Редактор I.Гратнлло Техред M. Гергель Корректор С. 1 1екмар

Заказ 1) 14/32 Тираж 7) 9 Подписное

ВНИИ)И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, у.i. 1)роектная, 4